基于松动圈理论的破碎软岩巷道支护研究与应用

首旺煤矿综采工作面回采巷道顶板破碎,围岩软弱,变形量较大。基于围岩松动圈理论,对首旺煤矿回采巷道的破碎机理和围岩变形机制进行分析,并根据围岩松动圈支护理论,确定锚杆支护的具体参数,设计采用锚杆+注浆联合支护来控制巷道的破坏变形。基于数值模拟结果,对支护后工作面回采巷道的屈服破坏特征、巷道围岩垂直应力、巷道围岩位移特征进行了分析。现场工业试验表明,采用锚杆+注浆联合支护技术后,巷道顶底板移近量和两帮移近量明显降低,巷道完整稳定,可以很好的控制破碎软岩巷道变形,提高巷道的整体稳定性。     

大松动圈软岩煤巷复合支护技术

针对软岩煤巷受采动影响产生的围岩变形和破坏问题,基于软岩工程力学支护和围岩松动圈理论,探测了巷道围岩松动破坏情况,通过数值模拟和现场观测得出巷道围岩破坏原因,并针对性的提出了以"主被动结合支护"为主体、辅以局部耦合强化的复合支护方案。结果表明:实测结果显示矿井回采巷道属于典型大松动圈;通过采用深锚配合宽钢带支护加强主动支护能力、合理优化煤柱尺寸提高巷道围岩自承能力,并辅以关键部位耦合强化支护的复合支护方式,可实现多种支护方式分区协同承载、整体强化的效果。     

钻孔摄像技术在巷道围岩松动圈测试中的应用

围岩松动圈大小的测试对巷道的破坏范围及支护方式的确定具有重要意义。针对三河尖煤矿南翼软岩巷道围岩变形强烈、破坏范围大(大松动圈)的特点,提出了利用钻孔摄像技术测量围岩松动圈大小,并利用钻孔测量系统对-980 m南翼软岩巷道围岩内三个不同深度围岩松动破碎情况进行直观分析,得出了三个测点的围岩松动圈的厚度,为南翼软岩巷道的支护方案设计提供了依据。     

治理软岩巷道的锚网喷混凝土支护技术

治理软岩巷道的锚网喷混凝土支护技术兖州矿务局鲍店煤矿通过对锚网喷混凝土的支护机理和巷道围岩应力状况进行的研究，依据巷道围岩松动圈这个综合指标，对本矿的软岩动压巷道围岩进行了科学的分类。实验研究包括围岩松动圈分类、围岩物理性质测定、超声议测定围岩松动圈...     

深井软岩巷道围岩松动圈测试及支护技术

运用围岩松动圈支护理论,对某矿+588水平大巷新开挖的20 m软岩巷道进行了围岩松动圈测试,确定松动圈厚度在1.06~1.70 m之间,属于中松动圈一般不稳定围岩,原支护方案不能有效控制围岩稳定性,依据测试结果对原支护形式进行了优化,并通过现场工业试验对优化后的支护方案进行了验证。结果表明,该支护方案有效地控制了巷道围岩变形,确保巷道的长期稳定和安全使用。     

三河矿区软岩巷道锚喷支护

软岩巷道锚喷支护适合于软岩巷道支护特点。锚喷支护有效地控制了围岩松动圈厚度,大大地减小了巷道的变形量。锚喷支护能减小巷道变形。提高巷道的稳定性和保持使用断面,降低支护成本。     

优化锚喷支护提高工程质量

根据巷道的实际埋围岩松动圈测试以及围岩和变形机理，合理选择锚喷 支护形式和参数，通过实践证明利用锚喷二次支护技术来控制软岩巷道，与其它支护形式相比更能达到较理想的支护效果。     

回采巷道支护参数确定方法及应用

对云南兴云煤矿8303工作面回采矩形巷道的围岩松动圈高度进行了测试,根据测试结果,得出巷道围岩松动圈的高度范围.以此为依据,提出了8303工作面回采巷道的支护设计参数.通过现场试验,证明该支护技术能够有效控制围岩移动变形,效果理想,该技术值得推广应用.     

软岩地层回采巷道合理支护技术探讨

为进一步发展软岩回采巷道合理支护技术,基于华润煤业五间房煤矿软岩地层地质特点和目前建设状况,通过对现场钻取或掏撬各煤层顶、底板岩层岩石试样物理力学参数测试、回采巷道围岩松动状态的地质雷达探测及分析、回采巷道断面形状与支护结构形式的选择,煤层7.0m厚以上条件下回采巷道支护参数设计,复合支护结构与参数设计的数值模拟优化分析,得出了回采巷道合理支护结构形式,对进一步研究内蒙古锡林浩特煤田软岩回采巷道合理支护技术具有一定的参考意义。     

软岩巷道稳定性影响因素及其支护理论探讨

根据生产矿山软岩巷道易发生破坏的现象,指出了影响软岩巷道稳定的主要因素是采场地应力、井下爆破和支护设计,并就这三者的影响方式进行了分析。同时,根据围岩松动圈支护理论的合理性,提出了爆破动载(采动)松动圈支护理论,认为:围岩松动圈厚度是动态变化的,软岩巷道的安全支护是使支护系统能承受住生产过程中围岩所产生的最大有害变形。     

西部矿区上行开采松软破碎围岩回采巷道支护技术-增刊

秦华煤矿位于库尔勒市焉耆盆地西南缘,其主采煤层群间距近、层间岩层松软破碎,受上行开采影响,上部煤层回采巷道支护难度较大。建立FLAC3D数值模型,分析下伏煤层回采支承压力对上部煤层作用与影响区域,确定上行开采条件下回采巷道合理位置,优化巷道支护方案。研究表明,秦华煤矿上行开采条件下上覆煤层回采巷道应内错式布置,内错4-8m为宜。巷道顶部采用全锚索支护时,巷道围岩应力集中系数、塑性破坏范围均较小,促使巷道拱顶区域巷周应力峰值向围岩深处转移,改善巷道浅部围岩应力环境。巷道拱部采用全锚索支护,与单纯锚杆-锚索支护结构相比,具有锚固岩层范围广、支护强度大、支护效果好的优点,在松散破碎围岩下巷道的支护体系内,巷道顶板岩层应建立全锚索支护体系。     

香山矿倾斜煤层动压巷道支护方法

针对平煤集团香山矿22140工作面倾斜煤层动压巷道合理支护方案设计,首先进行了围岩松动圈测试,得知上帮围岩松动圈范围普遍比下帮大;之后进行了采动作用下围岩应力变化的数值模拟分析,计算结果显示动压作用下上帮中部的应力增大值最大。综合分析结果,得知对于倾斜煤层动压巷道变形控制的关键在于针对围岩应力分布的非对称性进行设计,并给出了22140工作面巷道的合理支护方案,现场监测结果表明支护方案能够维护巷道在采动过程中的安全使用。     

城郊矿深部延伸巷道围岩松动圈实测及数值模拟

围岩松动范围及其变化是巷道围岩稳定性评价和支护的重要参数之一,如何快速准确地探测松动圈范围,更好地为工程服务,成为现今深部开采矿井研究的热点。以城郊矿深部延伸巷道围岩支护及破坏特征为背景,在总结前人关于巷道围岩松动圈成果的基础上,采用实测和数值模拟2种方法,对城郊矿二水平围岩松动圈范围进行对比研究。实测选取二水平围岩巷道的5个测站,采用地质雷达进行测试,得出了5个测站的围岩松动圈的横向测试断面围岩破坏特征差异较大,既有相对完好围岩,又有松散破碎较严重的围岩;纵向测线上巷道不同断面位置,围岩松动范围差异较大,介于1.4~2.8 m,这种差异与地质条件和矿山压力密切相关。数值模拟获取了城郊矿深部软岩巷道的围岩松动圈范围介于2.0~3.0 m。综合分析数值模拟及地质雷达研究结果,确定出城郊矿深部软岩巷道的松动圈范围介于1.4~3.0 m。研究结果对城郊矿深部延伸巷道围岩支护方式的选择具有重要的参考价值。     

强矿压小煤柱分层掘进巷道高强联合支护技术

在小煤柱分层掘进巷道施工过程中,针对11051回风顺槽掘进巷道受强矿压显现和采动影响导致巷道严重变形、支护失效等问题,在对矿井开采巷道围岩结构特点、强矿压诱发机理及11051巷道应力变化情况进行分析后,利用松动圈理论对巷道两帮采集数据进行筛选处理,计算出巷道顶板及两帮的载荷,确定了支护参数和加固与支护方案。采用高强联合支护技术,有效降低了强矿压显现和采动对掘进巷道安全施工的影响。     

动压软岩巷道围岩变形特征及综合治理实践

随着煤炭资源的不断开发,软岩巷道的支护问题也严重影响了煤矿企业的安全生产。针对某矿一采区轨道上山软岩、动压的复合型工程特点,从测试段巷道围岩岩性及物理力学性能、巷道围岩位移发展的时间效应特征、采动影响后巷道围岩松动圈特征入手,分析了测试段巷道围岩失稳破坏的原因。研究认为:改善巷道围岩的力学性能,提高围岩的自承载能力,同时提高支护体系强度,使得围岩和支护相互协调,起到共同承载的效果,是治理动压软岩巷道围岩稳定的有效途径之一。提出了锚网喷+锚索+底板锚杆+全断面注浆联合支护技术,通过对支护参数的优化,进行了现场的工业性试验,试验结果表明,测试段巷道受采动影响后,巷道围岩变形较小且趋于稳定的时间短,围岩破碎范围较小,巷道返修率低。     

马堡煤矿迎采巷道围岩综合控制技术

随着煤矿开采强度的增大,迎采对掘巷道经常出现,此类巷道因受动压影响,围岩控制较困难。文章以马堡煤矿大断面巷道为背景,结合现场观测、理论分析等方法,提出了迎采巷道围岩综合控制技术,即:停掘避开掘采叠加扰动+煤柱帮锚索加强支护+顶板加强支护。研究成果对于改善大断面迎采巷道的围岩控制、缓解煤矿接替紧张、促进煤炭安全高效开采等具有重要的理论价值和现实意义。     

基于松动圈现场测试的非对称变形巷道支护技术研究

针对山西省吉宁煤矿2103高应力综采沿空巷道帮部非对称变形、顶板下沉严重等矿压显现突出及围岩体破碎的问题,以巷道围岩松散破碎的超声波探测为依据,在原有支护形式的基础上进行了支护形式及参数优化。其中,临空侧采用高强蛇形让压锚杆配合锚索,实体煤侧采用玻璃钢锚杆,顶板采用锚网索配合JW型护表钢带的联合支护形式。巷道锚杆受力、围岩变形量及围岩裂隙发育的钻孔成像监测结果表明,不仅高应力综采沿空非对称变形得到有效控制,而且较原支护形式下的巷道围岩变形量其降低幅度达到50%,进一步验证了优化后的支护形式对高应力综采沿空巷道围岩的控制作用。研究结果可为相似地质条件及开采技术条件下高应力综采非对称变形巷道围岩的支护设计提供参考。     

基于内外承载结构的软岩巷道围岩控制技术研究

为解决采动影响下赵固二矿14030回风巷软岩巷道围岩变形显著问题,采用钻孔窥视仪探测了围岩变形破坏规律,针对采动软岩巷道围岩破坏特征提出了控制对策,提出了软岩巷道主动式围岩加固控制技术,针对巷道参数设计了注浆锚索加强支护方案,并通过现场监测验证围岩变形控制效果。研究结果表明：随着扰动程度加深,浅部围岩的松散破碎范围不断扩大,难以形成有效的承载结构,深部围岩离层裂隙发育高度进一步增高;以提升浅部围岩的承载能力为出发点,通过增强内承载结构的支护强度及围岩自身抗扰动能力,可发挥出内外承载结构和支护体共同的围岩变形控制作用;在锚索力学性能允许承受载荷范围内,适当提高预紧力及加长注浆锚索长度可改善巷道围岩变形控制效果。     

西石门铁矿北区软弱破碎围岩巷道掘支技术

西石门铁矿北区开采时,需在蚀变闪长岩、矽卡岩等软弱、松散、破碎的围岩中掘进巷道,在这些巷道掘进过程中,常出现底板凹陷、设备运行不畅,掌子面冒落,巷道开口不易等问题。针对此类围岩,经过长期生产实践,西石门铁矿形成了一套切实可行的掘支技术。本文从设备和巷道断面确定、掘进爆破、支护方式及施工、施工组织等方面,对西石门铁矿北区软弱破碎围岩的掘支技术进行了总结和改进,供生产状况类似的矿山借鉴。     

高应力软岩回采巷道沿空掘巷技术研究及应用

紫金煤业1203工作面回采巷道采用沿空掘巷布置方式,由于巷道处于高地应力区域,且巷道围岩松软破碎,再加上巷道原来支护设计不合理,使得巷道变形破坏现象严重,维护困难,严重地影响工作面的回采.根据1203工作面的生产地质条件,重新设计巷道支护方案及支护参数,采用“锚网梁+锚索+卸压”的综合技术措施对1203工作面回采巷道重新支护后,巷道变形量小,围岩稳定,新的支护起到了控顶固帮作用,为工作面的安全高效回采起到了保证作用,大幅地减小了巷道维修量,保障了井下的正常采掘接替,带来了巨大的社会经济效益.